淺談機(jī)械加工中提高工件加工精度的工藝措施

袁國(guó)偉

摘 要：在機(jī)械加工中工藝系統(tǒng)會(huì)產(chǎn)生各種誤差，從而改變刀具和工件在切削運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的相互位置關(guān)系面影響零件的加工精度。敘述有關(guān)機(jī)械加工中提高工件加工精度的幾種典型工藝措施。

關(guān)健詞：加工精度 加工質(zhì)量 機(jī)械加工 加工法

中圖分類號(hào)：TH161 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1007-3973（2013）005-058-02

機(jī)械加工誤差是由工藝系統(tǒng)中的誤差引起的。是多種因素綜合作用的結(jié)果，人們?cè)陂L(zhǎng)期的生產(chǎn)過(guò)程中，總結(jié)出多種行之有效的方法，提高了加工精度，保證了產(chǎn)品質(zhì)量。這些方法有：減少誤差法、誤差補(bǔ)償法、誤差分組法、誤差轉(zhuǎn)移法、就地加工法以及誤差平均法等。以下主要談?wù)勥@幾種加工方法的特點(diǎn)。

1 減少誤差法

2 誤差補(bǔ)償法

此種方法就是人為地造成一種誤差，去抵消加工、裝配或使用過(guò)程中的誤差。當(dāng)已有誤差是負(fù)值時(shí)人為的誤差為正值，反之取負(fù)值，盡量使兩者大小相等、方向相反，以達(dá)到最大限度地減少誤差的目的。

例如：搖臂鉆床，雖然在加工時(shí)搖臂、導(dǎo)軌能達(dá)到加工要求，但在裝上主軸部件以后，因主軸部件的自重往往引起搖臂變形，使主軸與工作臺(tái)不垂直，有時(shí)甚至超差。為此，在加工搖臂導(dǎo)軌時(shí)采用預(yù)加載荷法，使加工、裝配和使用條件一致，這樣可使搖臂導(dǎo)軌長(zhǎng)期保持高的精度。也可在畫(huà)出搖臂導(dǎo)軌受力彎曲變形的近似曲線的基礎(chǔ)上，采取按曲線相反的形狀來(lái)刮研搖臂導(dǎo)軌，即人為地造成一種形狀誤差，來(lái)抵消搖臂變形引起的誤差，使之達(dá)到要求。

3 誤差分組法

在機(jī)械加工過(guò)程中，有時(shí)由于上道工序（或毛坯）加工誤差較大，而在本道工序加工時(shí)，將通過(guò)誤差復(fù)蚋規(guī)律，或通過(guò)定位誤差作用，影響本工序加工精度。若在加工前把工件按誤差大小分為n組，短組工件誤差范圍縮小為原來(lái)的，這就大大減少了上道工序?qū)Ρ镜拦ば虻挠绊憽?/p>

在制造齒輪時(shí)，若剃齒心軸與齒坯定位孔的配合間隙過(guò)大，則齒坯定位的同軸度誤差過(guò)大，致使齒圈徑向跳動(dòng)超差；同時(shí)剃齒時(shí)也容易產(chǎn)生振動(dòng)，引起齒面波紋度，使齒輪工作時(shí)噪聲較大。因此，必須設(shè)法限制配合間隙，保證工件孔和心軸孔的同軸度要求。具體方法為：工件定位孔按尺寸大小分成若干組，分別與某個(gè)尺寸的剃齒心軸對(duì)應(yīng)配合，以減少由于間隙而產(chǎn)生的定位誤差，從而提高了加工精度。

4 誤差轉(zhuǎn)移法

誤差轉(zhuǎn)移法實(shí)質(zhì)上是轉(zhuǎn)移工藝系統(tǒng)的幾何誤差、受力變形和熱變形引起的誤差。當(dāng)機(jī)床精度達(dá)不到零件加工要求時(shí)，往往不是一味去提高機(jī)床精度，而是在工藝方法上、夾具上去想辦法，使機(jī)床的加工誤差轉(zhuǎn)移到不影響工件加工精度的方向上去。

如在箱體孔系零件加工中，使用普通鏜床按坐標(biāo)法加工時(shí)，采用精密量棒、內(nèi)徑千分尺和千分表等進(jìn)行精確定位，能獲得較高的坐標(biāo)尺寸精度。鏜床的絲桿、刻度盤和刻度尺的誤差，與工件的坐標(biāo)尺寸就沒(méi)有聯(lián)系了。即把機(jī)床坐標(biāo)尺寸測(cè)量裝置的誤差轉(zhuǎn)移掉，由精密量棒等來(lái)確定坐標(biāo)尺寸。這樣以低精度的機(jī)床，加工出高精度的工件，實(shí)現(xiàn)了“以粗干精”。還可采用鏜模夾具來(lái)加工箱體孔系，使孔系坐標(biāo)尺寸精度由鏜桿和鏜模精度來(lái)決定，與機(jī)床精度無(wú)關(guān)，同樣實(shí)現(xiàn)了誤差轉(zhuǎn)移。

5 加工過(guò)程的主動(dòng)控制

在加工中產(chǎn)生的加工誤差按其變化規(guī)律，可分為系統(tǒng)性誤差和隨機(jī)性誤差兩大類。系統(tǒng)性誤差又可分為常值系統(tǒng)性誤差和變值系統(tǒng)性誤差兩種。常值系統(tǒng)性誤差的大小和方向保持不變，變值系統(tǒng)性誤差的大小和方向按一定的規(guī)律變化，而隨機(jī)性誤差的大小和方向則無(wú)規(guī)律變化。

常值系統(tǒng)性誤差易于發(fā)現(xiàn)，也好控制；變值系統(tǒng)性誤差和隨機(jī)性誤差則較難控制，隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，自動(dòng)測(cè)量與自動(dòng)補(bǔ)償?shù)募夹g(shù)水平不斷提高，在一些精密工件加工中已采用了這些技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了對(duì)加工過(guò)程的主動(dòng)控制。主動(dòng)控制的方法有三種形式：

（1）主動(dòng)測(cè)量。

在加工過(guò)程中測(cè)量實(shí)際尺寸，同時(shí)對(duì)刀具進(jìn)給進(jìn)行補(bǔ)償，及時(shí)控制了刀具與工件的相對(duì)位置，直至工年的加工尺寸與調(diào)定尺寸不超過(guò)預(yù)定尺寸為止。

（2）偶件配合加工。

以互配件中的一件為基準(zhǔn)，去控制另一件的加工。在加工過(guò)程中自動(dòng)測(cè)量工件實(shí)際尺寸，并與基準(zhǔn)件進(jìn)行比較，直至達(dá)到預(yù)定的差值為止。

（3）積極控制起決定作用的條件。

對(duì)于一些加工精度高，而又不便進(jìn)行主動(dòng)測(cè)量和自動(dòng)控制的情況下，往往對(duì)加工精度起決定作用的條件進(jìn)行積極控制，使加工誤差趨向最小。如使工件在恒溫環(huán)境下加工等。

6 結(jié)束語(yǔ)

機(jī)械加工中提高加工精度的方法有很多，合理的選擇加工方法，提高工人加工水平，使用高精度的加工設(shè)備，都可以很好地提高工件的加工精度。